不同叶龄蘖、穗氮肥组合对粳稻产量及氮素利用的影响

以主茎叶片数不同的粳稻品种吉粳88 (14片)、沈农265 (15片)和沈农1401 (16片)为试材,采用大田筒栽方式,在总施氮量225kghm–2及轻简施肥(基肥、蘖肥、穗肥)模式基础上,设置基蘖肥∶穗肥6∶4和8∶2两种施肥比例,并分设不同源、库叶龄期施氮组合即不同叶龄蘖、穗肥精确施氮组合。分析了不同源库期氮肥运筹模式对水稻农艺性状、产量及氮素利用特性的影响。结果表明:(1)在有效穗数、分化颖花数、产量和氮素利用率方面,吉粳88、沈农265、沈农1401不同氮肥运筹下最佳蘖、穗肥叶龄组合均为6∶4显著高于8∶2。(2)不同氮肥运筹下,吉粳88在8叶(叶龄指数57.1%)、沈农265在9叶(叶龄指数60.0%)、沈农1401在10叶(叶龄指数62.5%)时,即叶龄指数在60%左右时,施用蘖肥效果最佳,最终穗数最多,对保蘖起主要作用;吉粳88在11叶(叶龄指数78.6%)、沈农265在12叶(叶龄指数80.0%)、沈农1401在13叶(叶龄指数81.3%)时,即叶龄指数在80%左右时,施用穗肥效果最佳,最终穗粒数最多,对促花起主要作用。(3)吉粳88-6∶4 (8, 11),沈农265-6∶4 (9, 12),沈农1401-6∶4 (10, 13) 3组处理,在产量、氮素积累量、氮素吸收利用率、农学利用率及偏生产力等方面,显著高于同品种不同叶龄蘖、穗氮肥组合中的其他处理。因此,适当延迟蘖肥施用叶龄期(叶龄指数60%左右)、提前穗肥施用叶龄期(叶龄指数80%左右)同时增加穗肥施用比例,既可以显著提高氮素积累量、氮素吸收利用率、农学利用率及偏生产力,又能显著促进成穗率的提高和颖花数的分化,达到保蘖促花的双重作用,实现优源、扩库、充实的目标,从而获得高产。     

水稻灌浆期穗颈瘟发生对产量及茎节代谢产物的影响

【目的】检测自然条件下稻瘟病感病品种茎节的代谢产物,从代谢物角度解析水稻品种感病和产量降低的原因,为粳稻品种感病机理研究和生态防控提供理论依据。【方法】以稻瘟病感病品种辽星1号和粳型恢复系C418为材料,灌浆期调查穗颈瘟发病率,同时采用气相色谱-质谱（GC-MS）非靶向代谢组学方法检测感病茎节和正常茎节的代谢产物,利用主成分分析（PCA）感病茎节与正常茎节之间代谢物组成,利用偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）的变量权重值（VIP>1.0）进行两者之间差异代谢产物种类的筛选,比较两者糖类物质和氨基酸类物质的差异,从代谢物角度解析水稻品种产量降低的原因。成熟期进行结实率、千粒重、粒长、糙米率等产量和品质性状测定。【结果】辽星1号和C418穗颈瘟发病率分别为57.23%和82.94%。穗颈瘟显著降低一次枝梗整精米率、二次枝梗的结实率、千粒重、长宽比和整精米率,其他性状无显著差异。辽星1号和C418的茎节GC-MS检测均定性到358种代谢产物,感病茎节上调了73.46%和67.88%的代谢产物。PCA和PLS-DA分析可以将感病茎节和正常茎节的代谢产物清楚分开,辽星1号和C418的感病茎节和正常茎节之间具有明显不同的代谢产物表型,与正常茎节相比,辽星1号感病茎节诱导61种代谢产物相对含量显著变化,C418感病茎节诱导47种代谢产物相对含量显著变化,两个品种共有显著变化的代谢产物30种。其中,次生代谢产物香草酸、α-生育酚、脱氢抗坏血酸、三十烷醇、大豆苷元和N-乙酰-d-甘露糖胺的相对含量显著下调,辽星1号分别下调了87.03%、96.29%、77.95%、74.56%、86.48%和82.68%,C418分别下调了99.92%、99.68%、97.26%、86.67%、94.96%和76.74%。正常茎节中辽星1号这6种次生代谢产物的相对含量分别是C418的2.64、2.39、2.39、2.27、3.09和2.56倍;感病茎节上调了63.33%的糖类物质和68.42%的氨基酸类物质,糖类物质上调了1.02—17.92倍,氨基酸类物质上调了1.05—13.12倍,其中C418糖类物质上调的幅度更大。【结论】穗颈瘟发生显著改变了感病品种辽星1号和C418的茎节代谢产物组成,感病品种可能通过香草酸、α-生育酚、脱氢抗坏血酸、三十烷醇、大豆苷元和N-乙酰-d-甘露糖胺相对含量的变化调控茎节对稻瘟病的防御反应。感病茎节通过积累大量的糖类物质和氨基酸类物质,降低其向籽粒转运,抑制了产量形成。     

保护性耕作在三江平原的应用研究

保护性耕作是相对于传统耕作的一种新的耕作技术,是以作物秸秆还田和免耕,少耕技术相结合来进行农业生产的。为此,阐述了保护性耕作的实质及关键技术组成,并结合三江平原农业生产现状分析了实施保护性耕作的可行性,同时介绍了三江平原实施保护性耕作的应用情况。     

Identification and Analysis of Physiological Races of Magnaporthe oryzae in Heilongjiang Province

A totatl of 116 isolates of rice blast fungus, Magnaporthe oryzae, were collected from 45 samples in different counties of Heilongjiang Province, and 20 Chinese physiological races belonging to seven groups were identified by using seven standard Chinese rice blast identifying varieties. Results showed that the dominant groups could be ranked as ZA, ZD, and ZB, with the occurrence frequencies of 47.41%, 22.41% and 15.52%, respectively. The race ZA₄₉ was the dominant race with the occurrence frequency of 26.72%. The occurrence frequencies of the races ZD₅ and ZD₁ were 10.34% and 8.62%, respectively. The rising occurrence frequencies of these three dominant species were the most important reasons that causing Kongyu-131 more sensitive to rice blast. The results of virulence frequency indicated that the race harboring Pi-k, Pi-i, Pi-a gene were more susceptible to rice blast in Heilongjiang Province, and they should not be large-scale cultivated.     

Impact of biochar addition to soil on greenhouse gas emissions following pig manure application

The application of biochar produced from wood and crop residues, such as sawdust, straw, sugar bagasse and rice hulls, to highly weathered soils under tropical conditions has been shown to influence soil greenhouse gas (GHG) emissions. However, there is a lack of data concerning GHG emissions from soils amended with biochar derived from manure, and from soils outside tropical and subtropical regions. The objective of this study was to quantify the effect on emissions of carbon dioxide (CO₂), nitrous oxide (N₂O) and methane (CH₄) following the addition, at a rate of 18 t ha⁻¹, of two different types of biochar to an Irish tillage soil. A soil column experiment was designed to compare three treatments (n = 8): (1) non-amended soil (2) soil mixed with biochar derived from the separated solid fraction of anaerobically digested pig manure and (3) soil mixed with biochar derived from Sitka Spruce (Picea sitchensis). The soil columns were incubated at 10 °C and 75% relative humidity, and leached with 80 mL distilled water, twice per week. Following 10 weeks of incubation, pig manure, equivalent to 170 kg nitrogen ha⁻¹ and 36 kg phosphorus ha⁻¹, was applied to half of the columns in each treatment (n = 4). Gaseous emissions were analysed for 28 days following manure application. Biochar addition to the soil increased N₂O emissions in the pig manure-amended column, most likely as a result of increased denitrification caused by higher water filled pore space and organic carbon (C) contents. Biochar addition to soil also increased CO₂ emissions. This was caused by increased rates of C mineralisation in these columns, either due to mineralisation of the labile C added with the biochar, or through increased mineralisation of the soil organic matter.     

水稻Pi基因分子标记的物理图谱锚定

整理国际注册或期刊报道的已定位Pi基因,并在物理图谱上锚定,为抗稻瘟病基因-Pi基因的精细定位、图位克隆提供研究基础.利用www.gramene.org网站公布的Pi基因的分子标记,在测序图谱Gramene Annotated Nip-ponbare Sequence 2006上进行物理图谱锚定.通过本研究把已定位的89个Pi基因的42个锚定到其物理图谱的28个位点上.这42个Pi基因,除了已克隆的11个基因外,其余的均可作为Pi克隆基因的候选基因作进一步的研究.     

长期冷水胁迫对杂草稻和栽培稻农艺性状的影响

以杂草稻WR03-45、WR03-26和栽培稻丽江新团黑谷、秀子糯为试验材料,在孕穗期将参试材料放置于冷水池中至成熟,分析杂草稻和栽培稻的农艺性状对长期冷水胁迫的响应。结果表明:长期冷水胁迫使4个参试材料的株高、倒一节间长、穗颈节间长、穗长、千粒重、结实率、花药长、花药宽和花药体积显著降低,其中杂草稻WR03-45的这些参数分别降低了5.95%,22.90%,34.66%,11.52%,8.61%,3.87%,2.13%,3.27%和7.93%,降低比例最小。长期冷水胁迫对WR03-45的剑叶长、剑叶宽、倒二叶长和倒二节间长影响不显著,WR03-26和秀子糯则显著降低;参试材料的倒三节间长无显著变化,倒四节间长显著升高。综合以上分析表明杂草稻WR03-45具有极强的耐冷性。     

氮素水平对不同穗型品种产量性状的影响

以不同穗型水稻品种为试材,研究不同氮素水平下水稻产量性状的结果表明:直立穗品种的 生物产量高于弯曲型品种,经济系数低于弯曲型品种。在低氮条件下,两品种的经济系数均提高,且 弯穗型品种的经济产量略高于直穗型品种,在高氮条件下则相反。在相同肥力下,抽穗前两品种的物 质生产差异不大,但抽穗后直穗型品种的物质生产明显高于弯穗型品种。同时发现在低氮条件下,两 品种的穗数明显减少,但穗粒数增多,结实率提高,一、二次枝梗的千粒重均高于高氮处理。     

北方粳稻产量与品质性状及其相互关系分析

随着稻作科学研究的发展和人民生活水平的提高,我国对粳稻需求持续增加,粳稻面积不断扩大,明确目前不同稻区产量与品质性状现状及其相互关系,对今后北方粳稻育种有重要参考价值。本文利用2011—2013年北方稻区国家水稻新品种试验数据,根据地区和品种(系)特点划分为黄淮粳稻、京津唐粳稻、晚熟中早粳稻、中熟中早粳稻、早熟中早粳稻5种类型,分析了产量水平、产量构成因素、品质现状等类型间差异及其相互关系。结果表明,产量表现为中熟中早粳稻早熟中早粳稻、京津唐粳稻、黄淮粳稻晚熟中早粳稻。5种类型糙米率和整精米率平均值分别为83.66%和66.95%,垩白粒率和垩白度平均值分别为30.26%和3.08%。总体和不同类型产量与糙米率、精米率和整精米率均表现为显著的正相关,结实率与糙米率、精米率和整精米率均表现为显著的正相关,与垩白粒率表现为显著的负相关。籽粒长宽比与产量关系不密切,与糙米率大多显著负相关,而与整精米率的负相关均未达到显著水平。着粒密度与产量的关系也不密切,与穗数基本表现为显著负相关而与每穗粒数均表现为显著正相关,对结实率、千粒重和主要品质性状影响不大。根据上述结果可以认为,我国北方粳稻至少在9 t hm–2以下产量与主要品质性状的矛盾并不突出,可以在保持产量的基础上改进品质,或者在保持品质的基础上提高产量,使产量和品质在更高水平上达成新的平衡。     

寒地水稻芽期耐碱鉴定指标分析与筛选

利用浓度为0.20％的Na2CO3+ NaHCO3混合碱对173份水稻材料做发芽试验处理,结果表明:胚根对碱胁迫反应最敏感,相对胚根长平均值仅为0.276,相对根干重为0.348;碱环境下发芽率较其他指标变化不明显;供试材料间相对芽鞘长差异较大,但芽鞘对碱环境的反应与耐碱性无关.通过各指标与耐碱级别的相关系数分析,认为影响耐碱级别划定的重要指标有相对芽干重、相对芽长、相对根干重、相对胚根长、相对根条数.通过逐步回归分析确定相对芽长、相对芽干重和相对根干重是水稻芽期耐碱的3大指标,用其可建立耐碱级别判定方程:Y=9.234 -4.506 X1 -2.167X2-2.621X3;还可以相对芽长、相对胚根长、相对根条数、相对芽干重、相对根干重5项鉴定指标建立耐碱级别判定方程:Y=11.251 -3.6747X1-1.641 X2 -1.179X3 -3.900 X4 - 1.973 X5,两方程结合应用则判定结果更加准确.分析显示,种质资源交流可丰富基因多样性,同时还可提高新品种的耐盐碱性能及其他抗逆性.